纯氮、高纯氮设备是我公司的主要产品之一，大多采用单（双）塔正流、返流膨胀工艺流程。正流膨胀流程的特点有：单位能耗低、提取率高、长期运行经济性显著；而返流膨胀流程的特点有：出塔氮产品压力高且纯度不受影响，成套设备一次性投资少。
一.废气返流膨胀工艺流程
空气经空气过滤器过滤后进入压缩机压缩至所需压力，然后经冷却并分离油和水份。压缩空气进预冷器，冷却到10℃左右后在水分离器中分离水份。预冷后的空气进分子筛吸附器清除掉残余的水份、二氧化碳和乙炔等碳氢化合物，从而得到纯净空气。
纯净的压缩空气首先进入冷箱（分馏塔）的主换热器，与返流的低温气体换热，部分空气被液化，然后进入精馏塔。蒸气上升时在塔内与回流液进行传质传热，从而在塔顶得到高纯度的氮气，在塔底得到富氧液空。高纯度的氮气一部分经主换热器复热后作为产品氮气出冷箱；另一部分则进入冷凝蒸发器被冷凝成液氮。液氮又被分成两股，一股进入精馏塔作为回流液，另一股则进入液氮计量罐作为产品液氮输出。塔底的富氧液空则经节流后至冷凝蒸发器蒸发，用来冷凝氮气。蒸发后的富氧空气经主换热器复热后进入透平膨胀机进行膨胀，膨胀后的富氧空气进入主换热器冷却原料空气，为冷箱提供冷量。膨胀后出冷箱的富氧空气作为纯化器再生气。
废气膨胀流程图
二.空气正流膨胀工艺流程
空气经空气过滤器过滤后进入压缩机压缩至所需压力，然后经冷却并分离油和水份。压缩空气进预冷器，冷却到10℃左右后在水分离器中分离水份。预冷后的空气进分子筛吸附器清除掉残余的水份、二氧化碳和乙炔等碳氢化合物，从而得到纯净空气。
纯净的压缩空气首先进入冷箱（分馏塔）的主换热器，与返流的低温气体换热，其中一部分空气经过过冷器，并节流后进入精馏塔；另一部分则进入透平膨胀机，膨胀后进入精馏塔，膨胀所产生的冷量用来维持冷箱内的冷量平衡。空气进入精馏塔后，蒸汽上升时在塔内与回流液进行传质传热，从而在塔顶得到高纯度的氮气，在塔底得到富氧液空。高纯度的氮气一部分经主换热器复热后作为产品氮气出冷箱，另一部分则进入冷凝蒸发器被冷凝成液氮。液氮又被分成两股，一股进入精馏塔作为回流液，另一股则进入液氮计量罐作为产品输氮气。蒸发后的富氧空气经过冷器、主换热器复热后进入透平膨胀机增压端增压，再进入纯化器作再生气用。
空气膨胀流程图
纯氮设备技术参数一览表
|
型号 |
氮气产量/纯度 |
气、液氮出塔压力 |
液氮产量/纯度 |
加工空气量 |
正常操作压力 |
启动时间 |
运转周期(月) |
备注 |
|
KDN-50 |
50/≤5 |
≥0.7 |
|
195 |
0.95 |
～10 |
6 |
|
|
KDN-100/6Y |
100/≤5 |
≥0.7 |
6/≤5 |
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